武汉大学：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第十四章 胶体化学 §6 溶胶的稳定性和聚沉作用

§6溶胶的稳定性和聚沉作用 影响溶胶稳定性的因素 1. 外加电解质的影响。 这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使C电 位下降，促使胶粒聚结。 2. 浓度的影响。 浓度增加，粒子碰撞机会增多。 3. 温度的影响。 温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。 4. 胶体体系的相互作用。 带不同电荷的胶粒互吸而聚沉

影响溶胶稳定性的因素 2. 浓度的影响。 浓度增加，粒子碰撞机会增多。 3. 温度的影响。 温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。 4. 胶体体系的相互作用。 带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。 1. 外加电解质的影响。 这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使电 位下降，促使胶粒聚结。 §6 溶胶的稳定性和聚沉作用

溶胶的聚沉 ()电解质的聚沉作用 在溶胶中加入少量电解质，可以使胶粒吸 附的离子增加，℃电势提高，增加溶胶的稳定 性，称为稳定剂。 当电解质的浓度足够大，部分反粒子进入 紧密层，而使（电势降低，扩散层变薄，胶粒之间 静电斥力减小而导致聚沉，则称为聚沉剂

溶胶的聚沉 (1) 电解质的聚沉作用 在溶胶中加入少量电解质，可以使胶粒吸 附的离子增加，ζ电势提高，增加溶胶的稳定 性，称为稳定剂。 当电解质的浓度足够大, 部分反粒子进入 紧密层，而使ζ电势降低, 扩散层变薄, 胶粒之间 静电斥力减小而导致聚沉，则称为聚沉剂

聚沉值 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉 所需电解质的最小浓度。从已知的表值 可见，对同一溶胶，外加电解质的离子 价数越低，其聚沉值越大。 聚沉能力 是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质， 聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的 电解质，其聚沉能力越强

聚沉值 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉 所需电解质的最小浓度。从已知的表值 可见，对同一溶胶，外加电解质的离子 价数越低，其聚沉值越大。 聚沉能力 是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质， 聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的 电解质，其聚沉能力越强

不同电解质的聚沉值(mmo/dm3) 负溶胶(As2S3) 正溶胶(A203) LiCI 58.4 NaCl 43.5 NaCl 51 KCI 46 KCI 50 KNO3 60 1/2K2S04 65 K2S04 0.30 HCI 31 K2Cr2O 0.63 CaCl 0.65 K2C204 0.69 BaCl2 0.69 K3Fe(CN)6] 0.08 MgSO 0.80 1/2Al2(S04)3 0.096 AICI3 0.093

不同电解质的聚沉值 (mmol/dm3 ) LiCl 58.4 NaCl 51 KCl 50 1/2 K2SO4 65 HCl 31 CaCl2 0.65 BaCl2 0.69 MgSO4 0.80 1/2Al2 (SO4)3 0.096 AlCl3 0.093 负溶胶(As2S3 ) 正溶胶(Al2O3 ) NaCl 43.5 KCl 46 KNO3 60 K2SO4 0.30 K2Cr2O7 0.63 K2C2O4 0.69 K3 [Fe(CN)6 ] 0.08

② 影响电解质聚沉能力的因素： (a)主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子（反 离子)所带的电荷数（即价数）。反离子的 价数越高，聚沉能力越强。 Schulze-Hardy rule 电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的 价数的6次方成反比 c":c2:c=(9:():(⅓ C0:1价电解质的聚沉值 当离子在胶粒表面上有强烈吸附或发生表面化学反应时，舒一 哈规则不适用

② 影响电解质聚沉能力的因素： (a) 主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子（反 离子）所带的电荷数（即价数）。反离子的 价数越高，聚沉能力越强。 Schulze-Hardy rule 电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的 价数的6次方成反比 ) 3 ) :( 1 2 ) :( 1 1 (1) : (2) : (3) ( 1 6 6 6 cj cj cj = Cj (i) : i 价电解质的聚沉值 当离子在胶粒表面上有强烈吸附或发生表面化学反应时，舒— 哈规则不适用

对正负离子价数相同的电解质，对溶胶产生聚沉 作用的聚沉值C: 9.75B2ε3k5T5y4 e2NA2Z6 在其它条件相同情况下，C=KZ6 与前舒一哈代规则相同： 1;2;3 1/1:1/26:1/36=100:1.6:0.16

对正负离子价数相同的电解质，对溶胶产生聚沉 作用的聚沉值C： 在其它条件相同情况下，C=K/Z6 与前舒－哈代规则相同： 1;2;3 1/1 : 1/26 : 1/36 =100 : 1.6 : 0.16 2 2 6 2 3 5 5 4 9.75 e N A Z B k T C A   =

(b)价数相同的反离子的水合半径越小，聚沉 能力越强。 例如： 对一价阳离子，按聚沉能力排列： H+>Cs+>Rb+>NH+>K+>Na+>Lit 对一价阴离子： F>CF>Br>NO>I (©)与胶粒电性相同的离子，一般说来，价数 越高，水合半径越小，聚沉能力越弱

(b) 价数相同的反离子的水合半径越小，聚沉 能力越强。 例如: 对一价阳离子,按聚沉能力排列： H+ > Cs+ > Rb+ > NH4 + > K+ > Na+ > Li+ 对一价阴离子： F- > Cl- > Br- > NO3 - > I- (c) 与胶粒电性相同的离子，一般说来，价数 越高，水合半径越小，聚沉能力越弱

(2)溶胶的相互聚沉作用 当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时，相互混 合也会发生聚沉。 明矾净水原理：水中含有泥沙等污物的负溶胶，加入 KAI(SO4)2在水中水解生成AI(OHD3正溶胶。在适当量 下，发生相互聚沉。 与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰 能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不 完全聚沉，甚至不聚沉

(2) 溶胶的相互聚沉作用 当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时，相互混 合也会发生聚沉。 明矾净水原理:水中含有泥沙等污物的负溶胶，加入 KAl(SO4)2在水中水解生成Al(OH)3正溶胶。在适当量 下，发生相互聚沉。 与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰 能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不 完全聚沉，甚至不聚沉

3)高分子化合物的作用 在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶 聚沉，称为敏化作用（絮凝作用）。 在溶胶中加入足够多的高分子化合物，则 会阻止溶胶的聚沉，称为空间保护作用

(3) 高分子化合物的作用 在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶 聚沉，称为敏化作用(絮凝作用)。 在溶胶中加入足够多的高分子化合物，则 会阻止溶胶的聚沉，称为空间保护作用

胶体的聚沉理论-DLVO理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek) (1) 颗粒间的范德华引力 两分子间由于范德华引力产生的势能函数 可以近似用兰纳-琼斯位能函数表示 -

胶体的聚沉理论-DLVO理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek) (1) 颗粒间的范德华引力 两分子间由于范德华引力产生的势能函数 可以近似用兰纳－琼斯位能函数表示 12 6 4 p r r           =  −              